猪圆病毒2型(PCV2)是导致仔猪多系统衰竭综合症(PMWS)的主要病原之一,PCV2感染可导致猪的免疫器官损伤,造成机体免疫功能调节功能紊乱,引起细胞因子分泌失衡,导致机体免疫抑制和持续性带毒。本项目首先利用含有端粒酶的慢病毒颗粒感染原代猪肺泡巨噬细胞(PAM),构建3种不同年龄的(新生仔猪、断奶仔猪和成年猪)PAM永生化细胞系。以永生化PAM作为细胞模型研究PCV2感染对PAM固有免疫功能的影响,主要通过Real-time PCR和ELISA方法分析PCV2感染前后,PAM模式识别受体、天然免疫功能相关分子和细胞因子表达量的变化规律,探寻PCV2感染后具有特征性变化的免疫因子,系统分析PCV2与机体宿主固有免疫功能之间相互作用关系,阐明PCV2突破肺部天然免疫屏障并造成机体免疫抑制和致病的分子机制。
PCV2;Porcine alveolar macrophages;PCR array;inflammatory cytokines;single-domain antibody
猪圆环病毒2型(PCV2)主要造成感染猪的免疫抑制和持续性带毒,导致猪群继发其他疫病。猪肺泡巨噬细胞(Porcine alveolar macrophages,PAM)是PCV2初始感染猪的靶细胞之一。PAM中可检测到PCV2的抗原和核酸,却无病毒在PAM中复制的证据。推测PAMs可能是PCV2感染循环中的“储毒细胞”。PCV2通过自身基因组成份或编码的蛋白调节PAM的抗病毒机制,确保不被PAM免疫识别和清除,等待时机完成在机体内的传播过程。因此,分析PCV2感染PAM后各类细胞因子表达特征,有助于研究PCV2调控机体免疫系统的精细机制。 课题就PCV2感染PAM过程中各类细胞因子表达谱的变化规律进行研究。首先,分离培养新生仔猪PAM,接种PCV2,收集感染前(0h),感染后1h,18h和48h等4个时间点的细胞和培养上清;然后用PCR芯片检测病毒感染后84种炎性细胞因子(趋化因子,集落刺激因子,白介素,肿瘤坏死因子和一些细胞因子受体)在PAM的表达谱,绘制炎性因子调节网络图,分析PCV2感染与PAM后细胞因子表达特点。 为验证PAM表达的各类因子mRNA与其对应蛋白的关系,用猪细胞因子蛋白芯片定量检测PCV2 感染过程中8个时间点(感染前(0h),感染后1h,6h,12h,24h,36h和48h)培养PAM上清中的10种细胞因子(IL-1b、4、6、8、10和12,GM-CSF,IFN-γ,TGFβI和TNFα)的蛋白浓度,结果与PCR 芯片结果一致。 为获得与PCV2特异性作用的抗体,拓展了单域抗体(sdAb)研究内容。用重组PCV2 衣壳蛋白(Cap)免疫双峰骆驼,用噬菌体展示技术构建了外周血淋巴细胞抗Cap免疫库,筛选获得3株具有PCV2型特异性的sdAb。将sdAb基因与碱性磷酸酶(AP)融合表达,成功构建了可特异性检测PCV2的AP标记sdAb;将重组sdAb与量子点(QDs)偶联,制备了荧光纳米探针QDs-sdAb,用于研究PCV2感染PAM和PK-15细胞后病毒粒子的亚细胞定位;将sdAb与顺式纳米磁球交联,构建可特异性富集PCV2疑似感染病料或细胞培养物中靶病毒的免疫磁球,提高了PCV2的阳性检出率。sdAb为进一步探索PCV2与PAM的相互作用机理奠定了材料基础。